VR技术在体育领域内的应用与展望

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　　摘  要：本文采用文献资料法，对于VR技术在体育领域内的应用进行综述。当前VR技术在体育领域类的应用主要存在于体育训练、体育文化的传播、体育教学、全民健身和极限运动的模拟等方面。由于VR技术独特的模拟性和仿真性的优势，VR可以在这些领域给大众或者是运动员带来更好的体验，甚至是开发更多超越传统方式的功能。同时，VR自身也存在局限性，如成本过高和设备的不便携性。总体而言，随着科技的进步VR会在与体育领域融合的过程中更加完善自身，并且拥有更广泛的认可度和更广阔的市场。
　　关键词：VR技术  体育领域  应用
　　中图分类号：G80-05                              文献标识码：A                       文章编号：2095-2813（2020）02（c）-0245-03
　　1  VR技术的介绍
　　1.1 VR技术的定义
　　VR（Virtual Reality）虚拟现实技术是一种创建虚拟环境和体验虚拟世界的计算机仿真系统。它利用计算机形成一种模拟环境，是一种多源信息融合（如声音、图像），交互式的三维动态视景和实体行为系统。通过计算机的硬件和软件的交互，模仿出现实状态下的视觉、听觉、触觉等效果，让使用者从多方位、多维度拥有“置身其中”的感受，以达到对于真实场景最大程度的模拟。
　　1.2 VR技术应用领域
　　VR技术是仿真技术的一个重要发展方向。由于VR技术的独特仿真属性可以模拟很多场景，为很多专业问题的解决和学习提供途径上的便利。所以当前VR技术在很多领域有着广泛的运用，譬如医学、娱乐游戏、军事航天、室内设计等。同样，近年来，在体育领域VR技术也开始发挥起独特的作用。
　　2  VR技术在体育领域的应用例子
　　2.1 体育训练
　　目前，国外已经有将VR技术运用于不同体育项目的实例，如VRbaseball、VRtennis等。有些国家甚至还把VR技术引入了高水平训练的成绩测试，譬如平昌冬奥会开始前，美国雪橇队利用头显和STRIVR的软件来模拟以最快的速度在高山竞速的体验，而滑雪形状的平衡板提供了一定的触觉反馈。一名教练在360°视频中捕捉运动员参赛的比赛路线，首先以相对校对的速度进行录制，然后再加快速度，这样运动员就能够看到实时比赛中的赛道情况。在更早之前的2014年世界杯前夕，由路易斯范加尔执教的荷兰国家足球队就试验了由荷兰公司Beyond Sports开发的一套训练系统，运动员佩戴VR眼镜，通过某个运动员的眼睛重新回放比赛中的特定场景。他们在这种“回放训练”之后做决定是越过防守还是传球给边锋。这种训练体系可以衡量运动员做决策的速度，教练也可以以此作为依据制定应对的训练方案。VR为他们提供了另一个可以用来最大化赛场表现的工具，而对于奥运会、世界杯这样世界最顶级水平比赛，任何程度的加成皆可以对成绩的提升给予极大的帮助。
　　2.2 体育类游戏
　　2017年，日本的一家VR游戏公司SAT-BOX在Steam（蒸汽）平台发布了一款专为不擅长运动的人群开发的VR游戏《VR运动》（VR Sport）。这款游戏包含多个体育项目的模拟游戏，需要HTC的Vive头显硬件与其适配。《VR运动》这款游戏设计的初衷是为所有年龄段的玩家提供全身心的VR运动体验。这款游戏一共包含7个运动项目游戏，分别是保龄球、室内跑步、足球、篮球、飞碟射击、射箭和拳击。该公司在此之前还推出过一款击剑类VR游戏《武士之刀VR》，玩家们可以在其中切割竹子、花瓶甚至是鱼等物体。VR体育游戏不仅仅是一种游戏的新模式，更构建出了未来体育类游戏发展的新蓝图，它赋予了玩家在体育游戏内的参与感和代入感。一旦VR游戏技术发展成熟，体育类游戏将发生翻天覆地的变化，甚至改变游戏行业。单纯依靠手柄或键盘操作的体育游戏或许会成为历史，取而代之的是能调动五感全方位游戏体验。除了运动主题的VR游戏层出不断之外，VR技術参与的全景体育赛事直播的热度也非常高。
　　2.3 体育文化的传播（赛事直播方面）
　　VR技术运用于体育文化的传播主要在体育赛事的直播的报道方面。近年来，以NEXTVR为首出现了不少VR体育直播平台。NEXTVR以一年一度的NBA常规赛直播最为出名。2018年NEXTVR公司持续为客户提供沉浸式的体育赛事直播服务。从美式橄榄球联赛（NFL）、国际冠军杯足球赛（ICC）到美国职业摔角（WWE）和美职篮（NBA）。用户运用专业的VR设备收看体育赛事直播，可以打破传统的电视观赛效果，使用户足不出户就可以在家中拥有“身临其境”的观赛感受。在家用VR技术进行观赛，虽然没有真正处于比赛现场，但是也获得了最接近比赛现场的体验感。从观赛成本上看，经常使用VR技术收看体育赛事的成本会低于购买门票到现场观赛的成本。这使得体育迷利用VR设获得了足够性价比的观感体验。
　　当前随着5G网络的大步发展，VR在体育直播领域借助了5G高速、大容量的特征使得传输信息更快，也使得传输的映像更加清晰。NBA国王队选择了萨克拉门托当地几所学院的粉丝参与了5G+VR的直播体验。使用VERIZON（美国第二大电信运营商）的5G技术进行数据的交流传输，再借助其球队推出的VR直播技术，球迷可以像坐在场边一样如临现场。萨克拉门托国王队成为美国第一支使用VR+5G直播的专业运动队。
　　2.4 体育教学
　　随着高校体育教学项目的拓宽，越来越多的高校开设了高尔夫、攀岩、射箭等项目。近几年，虚拟现实在国内很多高校已成为热点话题，不少高校对虚拟现实技术在一些学科建设和教学中的应用进行不同层次的研究。而虚拟现实技术在体育运动项目教学方面的开发与应用也在逐渐兴起，特别是在Golf项目的教学方面的作用开始呈现。卢劼在研究VR技术对于高校高尔夫球项目教学的实验中，将从未学过高尔夫球的学生分为对照组和实验组，实验组在教学过程中运用虚拟现实高尔夫球模拟设备进行学习。学生通过VR高尔夫球进行虚拟现实的动作体验，从3D演示中体会高尔夫球挥杆的动作要领。对照组的学生则是由传统的老师进行高尔夫球教学。在对2组学生实验前后进行身体素质测试之后，结果显示高尔夫VR技术在教学实践的过程中对于改善学生基本运动素质能力方面没有显著性作用。但是在技术动作得分的测试方面，实验结果显示，实验组的技术评分显著高于对照组。说明高尔夫VR技术手段在教学过程中运用效果明显优于传统技术动作教学的方法[1]。 　　2.5 健身行业
　　VR运用于全面健身主要体现在VR技术与健身器材相结合，通过仿真生态环境，将画面、音效相融模拟各种自然环境，使用户沉浸在虚拟的自然环境中，营造舒适的运动氛围。当前市面上出现的VR跑步机、VR单车是较为常见的例子。2018年1月，在青岛虚拟现实创新大会上，一款VR健身产品——智能健身单车引吸引了众多的关注。VR智能健身单车以“足不出户，畅游世界”的理念打破了传统健身单车乏味单一的现象。目前它实现了全方位转向操控、智能化运动传感系统、动力智能控制系统、交互阻力系统等各项功能，并且成功获得专利认证。从外观上看VR智能健身单车与传统动感单车健身器材有些类似，但是实际却大不相同。VR健身单车以计算机仿真学为基础，采用虚拟现实技术。VR健身单车是一款集全景实镜、智能传感、数据跟踪一体的VR健身产品，主要就是利用VR技术提高用户的健身积极性。用户可以在设定的场景中随意选择自己喜爱的场景，可以模拟太空场景，使用户体验太空骑行的神奇，也可以回到虚拟现实中的大草原，让人身临其境，别有一番风味。
　　2018年美国拉斯维加斯CES世界消费电子展览上，VR健身器材成了一大热门。美国退役拳王梅威瑟就展示了自己的VR拳击健身系统。在健身APP里用户可以通过VR头戴和手柄（采用的HTC vive硬件）跟随虚拟的梅威瑟进行各种拳击训练。这是一套被设计为12周的进阶课程，训练强度和难度都随着时间而提升，于此同时健身者的速度，力量、心率以及消耗的热量都会被记录，从而更科学地记录健身者的运动数据。“健身行业正在迅速发展，越来越多的消费者正在寻求更有效的培训方式，采用新的技术形式是很普遍的。”梅威瑟拳擊健身首席执行官James Williams在其项目演示发布会上说道。
　　2.6 极限运动模拟
　　极限运动是很多人梦想，却又是遥不可及的运动。如蹦极、翼装飞行、跳伞等运动，因为其独特的魅力吸引了不少人。却因为其危险性相对较高以及开展运动成本较高的缘故让人望而却步，譬如翼装飞行的死亡率可达到30%，任何一个细小的失误都有可能导致翼装飞行运动丢失生命。不仅如此，使普通大众对于极限运动望而却步的原因还有高昂的经济成本，例如，跳伞和翼装飞行等都需要航天器的运载，并且跳伞装备以及翼装飞行的装备本身对于专业性要求非常苛刻，这就决定了其价格自然不菲。然而随着VR技术的出现，极限运动的体验对越来越多的人变成了可能。VR技术公司Tunnel Vision与户外运动公司Twinwoods Adventure合作。将三星Gear VR安装在标准的跳伞头盔内和垂直风动机结合起来，让那些不敢跳但又很渴望这项运动的人在地表上就能体会跳伞的乐趣。通过VR头显，和安全的风洞结合构建了虚拟跳伞的环境。用户戴一个专门设计的头盔，配备一个集成的虚拟现实头显就可以选择在世界任何地方进行虚拟跳伞。区别于其他VR设备不同的是，VR跳伞设备不仅需要单一的VR头盔，更需要专门具有风洞的场地。
　　3  VR技术在体育领域运用的展望
　　3.1 VR技术当前发展的不足与短板
　　首先，VR体验必须需要一定的经济投入，并且该投入远远高于传统观看体育媒介的经济投入。VR与硬件是无法分开的。想要体验真正VR技术必须依靠专业的硬件设备。然而当前VR技术处于起步阶段，VR设备的价格又比较参差不齐。体验感较好、较为专业的VR设备售价通常不菲。如HTC Vive的6000人民币售价让很多用户望而却步[2]。
　　其次，VR设备具有一定的“笨重性”和“束缚性”。考虑到穿戴VR设备会为用户在进行体育运动的过程中增加更多的重量。长时间携带VR头盔，对单纯的运动体验和技术动作的完成也或多或少会有些影响。运动时亦享受无拘无束的自在感觉，如果被束缚在一个头盔或者是眼镜下面，久而久之用户会变得各种别扭，用户是绝对拒绝这种“笨重性”的束缚的[2]。
　　最后，目前VR体育直播并不能够完全取代传统体育直播媒介。由于相对于传统媒体观赛的方式，VR观赛由于其摄影无法变换焦距的原因，无法把原理VR摄像机的拍摄对象放大以“拉近”到镜头面前[3]。所以观众无法用VR设备看到比赛近距离的情况。除非在比赛场地中安放VR摄像机，这样是不允许的，理由很简单，影响了比赛的正常进行。所以目前VR直播的拍摄方式通常伴随着若干传统拍摄的机位，以实现对于VR摄影不可以变焦的弥补。
　　3.2 VR技术在今后的展望
　　随着经济水平的不断发展和科学技术的进步，VR在经济成本上必然会和之前从萌芽到普及的电子设备一样逐渐下降，与之同时VR设备在质量方面也会不断提高。科技水平创新会使得VR设备的功能越发完善。人们的认知水平不断提高，认知的广度不断拓宽。人们对于新生事物的接受时间也会慢慢缩短。大众对于VR的认同度会变得更高。这也有利于VR与体育更好的交融，并且在发展的过程中互相促进。纵观人类社会历史的发展，科学技术每一次创新和进步无不改变甚至颠覆人们之前的生活方式。VR技术的出现和普及也不例外，大众的体育生活方式也会因为VR技术的出现和普及得到改变。利用好VR的自身价值以及广阔的市场空间会促进体育产业以及体育本身的发展。
　　参考文献
　　[1] 卢劼.基于VR技术的体育课堂教学实践研究——以高尔夫球项目为例[J].中国学校体育（高等教育），2016，3（8）：36-39.
　　[2] 崔仁争，周美芳.VR技术在体育中的应用现况调查研究[J].当代体育科技，2017，7（32）：156，158.
　　[3] 欧鑫.颠覆传统视觉体验：VR体育赛事拍摄与直播[J].数码影像时代，2016（11）：30-32.
　　[4] 吴卿，杨远飞.VR技术在体育教学及训练中的可行性分析[J].青少年体育，2016（12）：7-9.
　　[5] 安沙沙，王明明.VR在高校体育教学中推广的可行性分析[J].当代体育科技，2017，7（28）：77-78.
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